hc=0.051(uo/co)2×(ρv/ρl)
并取do/δ= 10/3.5=2.86 ,可查史密斯关联图得,co=0.733 所以hc=0.051(12.25/0.733) 2×(2.85/803.95)=0.0505m液
柱
b 气体通过液层的阻力hl的计算 气体通过液层的阻力hl由公式 hl=βhL
ua=Vs/(AT-Af)=1.675/(2.01-0.1809)=0.916m/s Fo=0.916(2.85)1/2=1.55kg1/2/(s m1/2) 可查⑸【】得,得β=0.6
所以hl=βhL=0.6×0.06=0.036 m液柱 c 液体表面张力的阻力hσ计算
液体表面张力的阻力hσ由公式hσ=4σL/(ρl×g×do)计算,
则有
hσ=(4×20.44×10-3)/(803.95×9.81×0.01)=0.00104 m液
柱
气体通过每层塔板的液柱高度hP,可按下面公式计算 hP=hc+hl+hσ=0.0505+0.036+0.00104=0.0875m液柱 气体通过每层塔板的压降为 △ Pp= hP×ρ
l
×g =0.0875×803.95×9.81=691.41Pa<
0.9KPa(设计允许值) 2) 液面落差
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对于筛板塔,液面落差很小,由于塔径和液流量均不大,所以可忽略液面落差的影响。 3) 液沫夹带
液沫夹带量,采用公式
ev=5.7×106/σL×【 ua/(HT-hf)】3.2
由hf=2.5hL=2.5×0.06=0.15m 所以:
ev=(5.7×10-6/20.44×10-3) 【0.916/(0.45-0.15)】 =0.099kg液/kg气<0.1kg液/kg气 可知液沫夹带量在设计范围之内。 4) 漏液
对于筛板塔,漏液点气速uo,min可由公式
Uo,min=4.4Co【(0.0056+0.13 hL-hσ)/ρL /ρV】1/2=5.77m/s 实际孔速为Uo=12.25m/s>Uo,min
稳定系数为 K=Uo/Uo,min=12.25/5.77=2.12>1.5 故在本设计中无明显漏液。 5) 液泛
为防止塔内发生液泛,降液管内液高度Hd应服从式子 Hd≤ψ(HT+hw)
甲醇与水属于一般物系,取ψ= 0.5,则 ψ(HT+hw)=0.5(0.45+0.0439)=0.2470m 而Hd=hp+hL+hd 板上不设进口堰,则有
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hd=0.153(uo’)2=0.153×(
0.0042)2=0.00124m液柱
1.12?0.0417Hd=hp+hL+hd=0.08754+0.06+0.00124=0.1488m液柱 则有: Hd≤ψ(HT+hw) 于是可知本设计不会发生液泛 ⑵ 提馏段 1) 塔板的压降 a 干板的阻力hc计算 干板的阻力hc计算由公式 hc=0.051(uo/co)2×(ρv/ρl)
并取do/δ= 10/3.5=2.86,可查图得,co=0.733 所以h’c= 0.0799m液柱 b 气体通过液层的阻力hl计算 气体通过液层的阻力hl由公式 hl=βhL
ua=Vs/(AT-Af)=1.05m/s Fo=1.05×3.350.5=1.92kg1/2/s m1/2 可查图【】得β=0.57 所以hl=βhL=0.0342m液柱 c 液体表面张力的阻力hσ计算 液体表面张力的阻力hσ
由公式hσ=σL/(ρl×g×do)计算,则有 hσ=0.000995m液柱
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气体通过每层塔板的液柱高度hP,可按公式 hP=hc+hl+hσ=0.0115m液柱 气体通过每层塔板的压降为
△Pp= hP×ρl×g = 890.55Pa<0.9kPa 计算结果在设计充值内
2) 液面落差
对于筛板塔,液面落差很小,因塔径和液流量均不大,所以可忽略液面落差的影响。 3) 液沫夹带
液沫夹带量,采用公式
ev=5.7×10-6/σL×【 ua/(HT-hf)】3.2 由 hf=2.5hL=0.15m
所以ev=5.7×10-6/19.25×10-3【 1.05/(0.45-0.15)】3.2
=0.0163kg液/kg气<0.1 kg液/kg气 可知液沫夹带量在设计范围之内。 4) 漏液
对于筛板塔,漏液点气速uo,min可由公式
Uo,min=4.4Co【(0.0056+0.13 hL-hσ)/ρL /ρV】1/2=5.51m/s Uo=14.08m/s>Uo,min
稳定系数为 K= Uo / Uo,min =14.08/5.51=2.56>1.5 故在本设计中无明显漏液。 5) 液泛
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为防止塔内发生液泛,降液管内液高度Hd应服从式子 Hd≤ψ(HT+hw)
甲醇与水属于一般物系,取ψ= 0.5 则 ψ(HT+hw)=0.5(0.45+0.0287)=0.2394m 而Hd=hp+hL+hd 板上不设进口堰,则有 hd=0.153(uo’)2=0.0061m液柱
Hd=hp+hL+hd=0.1151+0.06+0.0061=0.1812 m液柱 则有: Hd≤ψ(HT+hw)
于是可知本设计不会发生液泛。
八、塔板负荷性能图
⑴ 精馏段 a 液沫夹带线
ev =0.1kg液/kg气为限,求Vs—Ls关系如下: ev=5.7×10-6/σ3.2 L×【 ua/(HT-hf)】ua=Vs/(AT-Af)= Vs1.8291=0.5467 Vs
hf=2.5hL=2.5(hw+ how) hw=0.0439
how=2.84/1000×E×(Lh/lw)(2/3)
hf=2.5(0.0439+ 0.6185Ls2/3)=0.11+1.548Ls2/3
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